废动力电池破碎产物的风选特性分析及试验

摘要

针对传统废动力电池火、湿回收方法能耗大、环境污染严重等问题,提出分离废动力电池破碎产物中铜和铝的1种新方法,建立了二者在气流场中的运动数学模型,由此推导了风选机的风选效率公式。根据建立的数学模型,采用数值分析法,综合研究气流速度、破碎产物初速度、破碎产物最小粒径、粒径比、密度比、形状系数对风选效果及效率的影响,求解出废动力电池破碎产物粒径在0.20-22.00mm的最优风选参数。基于优化结果,采用FLUENT的RNGk-ε湍流模型和离散相模型（discrete phase model,DPM）模拟了废动力电池破碎产物的风选过程。最后,试验风选了粒径在5.00-22.00mm的铜和铝,分离率达到100%,验证了该数学模型的正确性。研究结果表明：当粒径比大于密度比时无法完成风选;随着形状系数的减小,为达到风选目的就必须减小粒径比及气流速度,并且风选效率也会随之降低;增大破碎产物粒径及形状系数能有效提高风选效率及单台风选机的风选粒径范围。